Условие задачи

Что такое скорость химической реакции и как ее определяют?

Решение

Ответ относится к дисциплине химии, а именно к разделу химической кинетики.

Определение скорости химической реакции выглядит так: скорость реакции – это мера изменения концентрации реагирующих веществ или продуктов реакции за единицу времени. Обычно её определяют по закону изменения концентрации компонентов реакции и записывают в виде отношения изменения концентрации к изменению времени.

Поясним подробнее:

1. Если взять произвольную реакцию, например, A → B, то изменение концентрации вещества A за малый промежуток времени Δt можно обозначить как Δ[A]. При этом скорость реакции можно определить как
v = – (Δ[A] / Δt).
Отрицательный знак указывает на то, что концентрация реагента уменьшается со временем.

2. Чтобы скорость получилась положительной, скорость реакции часто определяют через образование продукта. Для вещества B имеем
v = Δ[B] / Δt.

3. Если в химическом уравнении присутствуют стехиометрические коэффициенты, то вводят понятие относительной скорости. Пусть реакция имеет вид
νA·A → νB·B.
Тогда скорость реакции определяется как
v = – (1 / νA) · (Δ[A] / Δt) (для реагента)
v = (1 / νB) · (Δ[B] / Δt) (для продукта).

Таким образом, скорость химической реакции измеряется в моль/(л·сек) (если речь идет о концентрации в растворе) или в других подходящих единицах, зависящих от способа измерения (например, моль/(л·мин) или моль/(л·ч)).

Итак, чтобы определить скорость реакции, проводят эксперименты по измерению изменения концентраций реагентов или продуктов с течением времени, рассчитывая производную или используя конечные приращения для оценки этой скорости.

Таким образом, ответ:
Скорость химической реакции – это скорость изменения концентрации веществ‑реагентов или продуктов за единицу времени, выражаемая соотношением типа v = – (1 / ν)· (Δ[реагент] / Δt) или v = (1 / ν)· (Δ[продукт] / Δt), где ν – стехиометрический коэффициент, и определяется экспериментально путём измерения концентраций во времени.